GE Revolution能譜成像定量參數(shù)在肺栓塞診斷中的應用?

劉慶軻

南陽張仲景醫(yī)院影像科 (河南 南陽 473000)

肺栓塞(pulmonary embolism，PE)是由內(nèi)源性或外源性栓子掉落并阻塞肺動脈或分支而導致的肺血管病變，臨床常見類型是肺血栓栓塞，肺循環(huán)和右心功能出現(xiàn)障礙，嚴重者可出現(xiàn)呼吸困難[1-2]。PE阻塞程度較重時，可引起循環(huán)障礙，導致猝死。因此，及早發(fā)現(xiàn)并診斷PE，具有重要意義。基于傳統(tǒng)的X線、超聲、常規(guī)CT對心肺疾病檢測的能力限制，醫(yī)學影像學技術(shù)不斷發(fā)展進步，各項檢測手段層出不窮[3]。GE Revolution是全球目前最頂級的CT設(shè)備，擁有256排寶石探測器，采用單源高低壓瞬切能譜成像，有效反應組織實質(zhì)血流動力學變化[4-5]。但該設(shè)備目前在我國應用尚未普及，對PE的診斷效能尚未可知。本研究納入GE Revolution CT和GE lightspeed 64排螺旋CT，通過對比其對PE的診斷效能，分析GE Revolution CT的應用價值，為托闊該設(shè)備的應用范圍提高研究依據(jù)。具體如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性選取2020年1月至2022年1月在本院接受GE Revolution CT掃描檢查的42例PE患者臨床資料為觀察組，另選取同期接受GE lightspeed 64排螺旋CT檢查的50例PE患者為對照組。觀察組男23例，女19例；年齡39～82歲，平均(60.50±10.12)歲；BMI 21.3～26.4kg/m2，平均(24.85±1.32)kg/m2。對照組男29例，女21例；年齡38～85歲，平均(62.48±10.38)歲；BMI 20.7～28.5kg/m2，平均(24.65±1.50)kg/m2。兩組患者一般資料對比，二者差異不大(P>0.05)，本研究符合赫爾辛基宣言。

納入標準：所有PE患者均經(jīng)本院病理學確診為PE，各項檢查結(jié)果和相關(guān)癥狀均符合指南[6]相關(guān)定義和標準；風險分層參考參指南[7]相關(guān)定義和標準，均為非高危風險；年齡＞18歲；發(fā)病后3天內(nèi)到院接受相關(guān)檢查，并在本院接受治療；患者及家屬對本研究的目的、接受的檢查和治療相關(guān)事項知情、同意并簽署相關(guān)同意書；接受定期復查和隨訪。

1.2 方法患者入院后，先登記一般資料，完成基礎(chǔ)檢查。采用調(diào)查表形式記錄患者的性別、年齡、身高/體重等指標。兩組患者在增強掃描前均先給予胸部常規(guī)CT掃描，掃描前叮囑患者深吸氣再憋氣，充分擴張肺臟。

(1)對照組儀器選擇GE Lightspeed 64排螺旋CT，患者在檢查床上采取仰臥姿勢，選取肺尖下-肺底進行掃描。參數(shù)：管電壓=120kV，管電流=300mA，層間距=0.4mm，層厚=1mm，螺距1.375：1。充分擴張肺臟，選取高壓注射器，40mL的370mg/mL碘帕醇注射于外周靜脈，后加注30 mL生理鹽水沖洗，注射速率為4.5～5mL/s。當檢測到CT值達80Hu時，開始觸發(fā)CT造影掃描。掃描后，將數(shù)據(jù)輸入ADW 4.7工作站，采用多平面重建(multi-planar reconstruction，MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)和容積再現(xiàn)(volume representation，VR)獲取PE圖像。

(2)觀察組：選擇GE Revolution 256 排 CT儀器，掃描姿勢和掃描范圍同對照組。參數(shù)：管電壓40～140kV，管電流 200mA，層厚=5mm，層間距=3mm，矩陣=256mm×0.625mm，轉(zhuǎn)速=0.5s，螺距=1.531：1，旋轉(zhuǎn)時間0.33s。充分擴張肺臟，碘造影劑注射同對照組。當檢測到CT值達80Hu時，開始觸發(fā)CT造影掃描。掃描后，使用自帶工作站，進行MPR、MIP、VR后獲取PE圖像。

(3)圖像質(zhì)量評估：獲取的圖像進入工作后臺，圖像質(zhì)量由兩位10年相關(guān)工作經(jīng)驗醫(yī)師評估，有爭議時二者協(xié)商決定。對圖像是顯示的不清晰血管或周圍組織，直接排除病例。

1.3 觀察指標(1)圖像質(zhì)量：參照相關(guān)文獻[8]對所獲取的CT圖像進行分級評估(表1)。(2)掃描指標：記錄兩組患者CT掃描檢查時間及有效輻射劑量(effective rdose，ED)，ED=劑量長度乘積(dose length product，DLP)×0.014。(3)CT值：記錄/主干/左/右肺動脈的CT值，同時記錄胸大肌的動態(tài)CT值[9]。(4)噪聲指標：主動脈噪聲值即測量CT值的背景噪聲(background noise，BN)，計算信號噪聲比(signal to noise ratio，SNR)=血管內(nèi)CT均值/BN，對比度噪聲比(contrast to noise ratio，CNR)=(血管內(nèi)CT均值-相鄰肌肉CT均值)/BN[10]。

表1 圖像質(zhì)量評估

1.4 統(tǒng)計學處理數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件分析，計數(shù)數(shù)據(jù)采用[n(%)]表示，組間行χ2檢驗；計量數(shù)據(jù)采用()表示，組間比較行t檢驗；采用受試者工作特征曲線(ROC)評估GE Revolution能譜成像定量參數(shù)對PE的診斷效能，曲線下面積(area under curve，AUC)為0.5～0.7表示效能較低，AUC為0.7～0.8表示一般，AUC為0.8～0.9表示較高，AUC>0.9表示極高；P<0.05代表差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量及評分觀察組圖像質(zhì)量包括1級40例，2級1例，3級1例；對照組包括1級40例，2級8例，3級2例；兩組圖像質(zhì)量分級比較，差異具有統(tǒng)計學意義(Z=-2.106，P=0.035)(圖1)。觀察組圖像質(zhì)量評分為(3.93±0.34)分，對照組為(3.76±0.52)分，兩組差異并不大(P>0.05)。

圖1 兩組患者圖像質(zhì)量等級對比

2.2 CT掃描相關(guān)指標及噪聲指標兩組患者的噪聲指標BN、SNR、CNR以及肺動脈干、左肺動脈、右肺動脈、胸大肌CT值比較，差異不大(P>0.05)。觀察組檢查時間短于對照組，有效輻射劑量低于對照組(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者CT掃描相關(guān)指標及噪聲指標

3 討論

PE屬于臨床急重癥，包括肺血栓栓塞、脂肪栓塞、羊水栓塞、空氣栓塞、腫瘤栓塞等。肺血栓栓塞占肺栓塞的絕大多數(shù)，栓子引起的肺循環(huán)障礙導致肺組織壞死和呼吸功能障礙等多種嚴重狀況，嚴重者還可致猝死。流行病學數(shù)據(jù)顯示，肺動脈栓塞在美國每年有50萬新發(fā)病例，其病死率高達10%。這表明，PE嚴重威脅患者生命，需要及時確診并接受治療[11]。PE常見的胸痛癥狀與急性冠脈綜合癥類似，部分病人會出現(xiàn)咯血，容易誤診，需要行肺動脈造影進一步明確診斷[11-12]。

CT是臨床上常用的肺部疾病檢測手段，其中多層螺旋CT(multi-slice spiral CT，MSCT)肺動脈增強檢查是目前診斷PE的主要檢查手段，已在臨床廣泛使用[13-14]。雙能量CT(DECT)，有時也稱能譜CT或光譜CT，是一種先進的CT技術(shù)，通過獲取高能和低能X射線數(shù)據(jù)，以便能夠?qū)Ρ憩F(xiàn)出不同能量依賴性X射線吸收行為的物質(zhì)進行材料表征應用。DECT具有MSCT的優(yōu)點，并可以根據(jù)材料分解理論，使用具有兩種不同能譜的X射線來檢測特定物質(zhì)。這使得組織中碘成分的選擇性可視化成為可能，可觀察肺灌注情況，并利用能量解析技術(shù)重建出單能量圖像。有研究發(fā)現(xiàn)，GE lightspeed 64排螺旋CT可以快速、準確且無創(chuàng)地檢測PE管腔內(nèi)栓子數(shù)量和管腔充盈缺損狀態(tài)，顯示PE病變位置和范圍，從而幫助臨床快速確定干預方案[15-16]。但顧剛[17]通過研究發(fā)現(xiàn)，256層螺旋CT具有超高空間/密度分，加上一體后臺處理技術(shù)，可以更快檢出PE。

在本研究中，采用主觀評估方式對GE Revolution CT和GE lightspeed 64排螺旋CT掃描PE圖像質(zhì)量進行分析，發(fā)現(xiàn)觀察組圖像質(zhì)量包括1級40例，2級1例，3級1例；對照組包括1級40例，2級8例，3級2例；兩組圖像質(zhì)量分級差異顯著，而兩組圖像質(zhì)量評分差異不大。從分級結(jié)果看，PE圖像質(zhì)量分別從血管顯示清晰度、血管偽影與否及偽影程度評估，觀察組1級占比明顯高于對照組，而2級占比明顯低于對照組，表明GE Revolution CT可以明顯提高圖像質(zhì)量等級。而兩組圖像質(zhì)量評分差異不大，可能受樣本量較小、評分等級較為主觀等因素影響，需要擴大樣本量作進一步比較分析。

GE Revolution CT具有靜音超高速掃描系統(tǒng)，其掃描覆蓋范圍、時間/空間分辨率、對比劑劑量、能量等方面，均優(yōu)于傳統(tǒng)CT[18]。在實際臨床中，患者心率不存在絕對整齊狀態(tài)，CT掃描時易出現(xiàn)偽影和心電波重建位置變異情況。而GE Revolution可以在單個心動周期內(nèi)完成掃描，從而避開心率不齊等障礙，為冠脈疾病診斷提供更加準確、詳實的圖像信息[19-20]。本研究將GE Revolution納入PE診斷，從掃描定量參數(shù)等客觀角度看，兩組患者的噪聲指標BN、SNR、CNR以及肺動脈干、左肺動脈、右肺動脈、胸大肌CT值比較差異不大，但觀察組檢查時間短于對照組，有效輻射劑量低于對照組。這說明，GE Revolution CT和GE lightspeed 64排螺旋CT均可基于肺動脈病變CT值和噪聲比快速分析血栓狀態(tài)。但GE Revolution整體檢查時間更短，對患者的輻射程度更低，因而安全性更高。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，一定程度上降低對比劑劑量和有效輻射劑量，同樣可以保證PE診斷圖像質(zhì)量[21]。因此，在本研究從PE掃描圖像質(zhì)量角度分析GE Revolution診斷效能的結(jié)果基礎(chǔ)上，進一步擴大樣本量，分析不同對比劑劑量和有效輻射劑量的圖像質(zhì)量差異，有助于臨床更快、更安全診斷PE。此外，在能譜成像定量參數(shù)的標準制定上，可能存在一定的差異。這可能會影響不同研究之間的可比性和可靠性。因此，需要統(tǒng)一和標準化能譜成像定量參數(shù)的測量方法和標準，以提高研究的準確性和可重復性。

綜上所述，GE Revolution CT和GE lightspeed 64排螺旋CT均可獲取PE較高質(zhì)量圖像，從而有助于臨床快速診斷PE，但GE Revolution CT可與提高圖像質(zhì)量等級，并減少掃描檢查時間，降低有效輻射劑量。